U. Mittmann

Myocardial flow reserve in experimental cardiac hypertrophy

The distribution of myocardial blood flow (MBF) was evaluated in pressure-induced LV hypertrophy of foxhounds. At the early stage of developing hypertrophy, i.e., 3 months after aortic banding (+ 53% LV weight) resting MBF and flow reserve were not significantly different from control hearts. One year after banding (+ 94% LV weight) myocardial flow reserve had clearly decreased.

Myocardial flow reserve in experimental cardiac hypertrophy@@@Die myokardiale Durchblutungsreserve bei experimenteller Herzhypertrophie

SummaryThe distribution of myocardial blood flow (MBF) was evaluated in pressureinduced LV hypertrophy of foxhounds. At the early stage of developing hypertrophy, i.e., 3 months after aortic banding (+53% LV weight) resting MBF and flow reserve were not significantly different from control hearts. One year after banding (+94% LV weight) myocardial flow reserve had clearly decreased.Acute coronary stenosis of 60 and 70% cross-sectional area resulted in a moderate fall of flow reserve in controls and hearts with early hypertrophy. In hearts with extensive hypertrophy the drop of poststenotic MBF was considerably greater affecting preferentially the subendocardium.The data suggest that myocardial blood flow was impaired before any signs of heart failure were observed. Furthermore a decrease of MBF may not be confined to forms of hypertrophy induced by renal and idiopathic hypertension.ZusammenfassungBei experimenteller LV-Druckhypertrophie (MH) wurde die myokardiale Durchblutungsverteilung gemessen. Im Frühstadium der MH, d.h. 3 Monate nach Stenosierung der Aorta asc. (LV-Gewicht+53%), waren Ruhedurchblutung und Durchblutungsreserve nicht signifikant gegenüber einem Kontrollkollektiv verändert. Ein Jahr nach dem Eingriff (LV-Gewicht+94%) war die Durchblutungsreserve jedoch erheblich eingeschränkt.Akute Koronarstenosierung von 60 und 70% des Gefäßquerschnitts führte zu einer mäßigen Verminderung der Durchblutungsreserve der Kontrollherzen und der Herzen im Frühstadium der MH. Bei ausgeprägter MH dagegen war die poststenotische Durchblutungsreserve beträchtlich eingeschränkt, wobei die Herzinnenschichten besonders betroffen waren.Offenbar ist die Myokarddurchblutung beeinträchtigt, bevor es zur manifesten Herzinsuffizienz kommt. Ferner ist zu vermuten, daß die Myokarddurchblutung nicht nur bei den Formen der MH vermindert ist, die durch renale oder essentielle Hypertonie zustande kommen.

The influence of the size of acute ischaemic myocardial lesions on coronary reserve and left ventricular function in the dog.

SummaryAcute ischaemic lesions of 5 and 15% of the left ventricular mass were produced in 10 dogs by ligations of branches of the left anterior descending coronary artery. Under maximal coronary dilatation by Dipyridamole and at constant aortic pressure, an ischaemic lesion of 15% caused reductions of blood flow in the left anterior descending coronary artery of 50% (p<0.05), the R. circumflexus of 36% and of total myocardial blood flow (Argon method) by 44% (p<0.02).Parameters of left ventricular function, dp/dtmax and Vmax fell by 26 and 27% respectively (p<0.02). Ischaemic lesions of 5% LV mass were detected by 133 Xenon clearance estimations, but had no effect on any of the other variables measured. There was good agreement between estimations of total myocardial blood flow (Argon) and direct measurement of coronary flow with electromagnetic flowmeters (r=0.957).ZusammenfassungBei 10 Hunden werden durch periphere Ligaturen im Bereich des R. descendens der linken Koronararterie Ischämiebezirke von 5,1±1,4% bzw. 15,7±2,5% des linksventrikulären Myokards erzeugt. Unter maximaler Koronardilatation (0,4 mg/kg Dipyridamol) und konstantem Aortendruck vermindern sich erst bei Ischämiebezirken von 15,7% des linksventrikulären Myokards die Flußraten im R. descendens um 50% (p<0.05), im R. circumflexus um 36% (p<0,01) und die Gesamtmyokarddurchblutung (Argon-Methode) um 44% (p<0,02). Die Parameter der linksventrikulären Funktion dp/dtmax und Vmax vermindern sich um 26 bzw. 27% (p<0,02). Bei Messung der regionalen Durchblutung (133Xenon) werden auch kleinere Ischämiebezirke 5,1% des linksventrikulären Myokards) erfaßt. Die direkt mit der Argon-Methode ermittelte Myokarddurchblutung zeigt eine gute Übereinstimmung mit den elektromagnetisch gemessenen Flußraten (r=0,957).

Effects of moderate coronary stenosis on myocardial flow reserve in man and in the dog

SummaryThe influence of coronary stenosis on resting blood flow (201Tl-uptake) and myocardial flow reserve (bicycle regometry) is studied in 18 patients with coronary disease. Severe coronary stenosis of 75–90% caused a reduced201T-u[pake both at rest and peak exercise. In contrast to this group patients with a 50–60% stenosis have a normal scintigram at rest but focal defects of201Tl-uptake at peak exercise.Results are compared with experimental data obtained after acute coronary constriction and simultaneous coronary dilatation (myocardial flow reserve, MFR) in 12 dogs. 60% coronary constriction causes a 37% decrease of poststenotic MFR measured with tracer microspheres. Changes of transmural flow distribution (endo/epi ratio) are minor in the left ventricular free wall but significant in the poststenotic septum (endo/epi=.84).It is concluded that even a moderate coronary stenosis of 60% not affecting resting blood flow becomes “critical” under conditions of high flow velocities.ZusammenfassungBei 18 Koronarpatienten wird der Einfluß unterschiedlich schwerer Koronarstenosen auf die myokardiale Ruhedurchblutung (201Tl-Szintigraphie) und die myokardiale Durchströmungsreserve (MFR) unter Arbeitsbelastung auf dem Fahrrad-Ergometer geprüft. Koronarstenosen von 75–90% vermindern die myokardiale201Tl-Aufnahme sowohl in Ruhe als auch unter Belastung. Dagegen ist das Szintigramm bei 50–60% iger Stenose in Ruhe normal, bei Belaastung aber pathologisch.Die Ergebnisse werden mit dem Befund bei akuter experimenteller Koronarstenose bei 12 Hunden verglichen. Bei 60%iger Koronarstenose und Koronardilatation fällt die MFR im abhängigen Bereich um 37%. Das Verhältnis von Innenschichtzur Außenschichtdurchblutung ändert sich in der freien Wand des linken Ventrikels wenig, fällt aber im drosselabhängigen Bereich des Septums auf 0,84.Die klinischen und experimentellen Befunde zeigen, daß eine nur mittelgradige Koronarstenose von 60% in Ruhe die myokardiale Durchblutungsverteilung nicht beeinflußt, bei hoher Strömungsgeschwindigkeit unter Belastung dagegen zur “kritischen” Stenose wird.

Mortality after high ligation of the anterior descending branch of the left coronary artery in dogs; effects of various pharmacological agents

SummaryOver a period of seven years the anterior descending branch of the left coronary artery was acutely ligated in a total of 93 dogs. Two control series, 1963/1964 and 1969/1970, on 11 and 13 dogs respectively, produced essentially identical survival rates of 9.1% and 7.7% despite variations in the experimental team. Two experimental series performed at the same time with Intensain pretreatment show essentially the same survival rate (62.2%,p<0,05 and 66.7%,p<0.01, respectively.After pretreatment with Persantin the survival rate of 84.7% is likewise significantly higher than in the control animals (p<0.001). After prolonged administration of Carduben, 42.9% of the experimental animals survived coronary occlusion (p<0.05).If young animals of the age of 9 to 12 months are used in the control series, the survival rate of 58.3% is clearly higher than with adult ones (p<0.01). If young animals receive prophylactically Pteridinol (RE 102), the survival rate is increased after acute occlusion of the anterior descending artery to 91.1% (p<0.05). The higher survival rate in young animals may be explained by an improved collateral circulation of the myocardium.The good reproducibility of survical rates following acute coronary occlusion over several years with both controls and treated dogs proves the significance of comparative studies between treated and untreated animals. The experimental conditions, age and living conditions, however, must be comparable.ZusammenfassungÜber eine Zeit von 7 Jahren werden Versuche an insgesamt 93 Hunden durchgeführt, bei denen der Ramus descendens der linken Kranzarterie akut hoch ligiert wird. Zwei Kontrollserien 1963/64 und 1969/70 an 11 bzw. 13 unvorbehandelten Tieren ergeben mit 9,1% und 7,7% trotz Wechsel im Untersucherteam praktisch gleiche Überlebensquoten.Ebenso zeigen zwei in demselben Zeitabstand durchgeführte Versuchsserien mit Intensain-Vorbehandlung mit 62,5 (p<0,05) bzw. 66,7% (p<0,01) etwa dieselbe Überlebensquote.Nach Vorbehandlung mit Persantin ist die Überlebensquote mit 84,7% ebenfalls höher als bei den Kontrolltieren (p<0,001). Nach Langzeitgabe von Carduben überleben 42,9% der Versuchstiere den Coronarverschluß (p<0,05).Werden für die Kontrollen junge Hunde im Alter von 9–12 Monaten benutzt, so ist die Überlebensrate mit 58,3% deutlich höher (p<0,01) als bei ausgewachsenen Tieren.Erhalten Jungtiere prophylaktisch Pteridinol (RE 102), erhöht sich die Überlebensquote nach akutem Verschluß des Ramus descendens auf 91,1% (p<0,05). Die hohen Überlebensraten bei den jungen Hunden erklären sich durch eine bessere Kollateralversorgung des Myokards.Die über mehrere Jahre hinweg gute Reproduzierbarkeit der Überlebensquoten nach akutem Coronarverschluß bei Kontrolltieren und bei vorbehandelten Hunden beweist den Aussagewert von Vergleichsuntersuchungen zwischen vor- und nicht vorbehandelten Tieren. Die Versuchsbedingungen, Lebensalter und Haltung der Tiere müssen jedoch vergleichbar sein.

Myokarddurchblutung und Ventrikelfunktion in Abhängigkeit von der Infarktgröße

Vor coronarchirurgischen Eingriffen gewinnt die Messung der Myokarddurchblutung und Ventrikelfunktion zunehmende Bedeutung. Die mit der Argonfremdgasmethode (1) gemessene Myokarddurchblutung und die vom linken Kammerdruck abgeleitete Ventrikelfunktion beziehen sich auf das gesamte linksventriculare Myokard. Nach Coronarverschlus kann eine kompensatorische Funktionssteigerung des nicht betroffenen Myokards die tatsachliche Grose des ischamischen Bereichs verschleiern. In den vorliegenden Versuchen wird die Infarktgrose bestimmt, die zu einer Veranderung der Gesamtdurchblutung und der Funktion des linken Ventrikels fuhrt.